Détection acoustique sous-marine de neutrinos de ultra haute énergie dans le cadre de l'experience ANTARES

Résumé : Nous étudions la possibilité de détecter des neutrinos de ultra haute énergie (UHE, 10^18+ eV) en utilisant des méthodes d'acoustique sous-marine. Cette étude s'appuie sur des mesures expérimentales et, lorsque ces dernieres font défaut, sur des simulations numériques. L'eau de mer est utilisée comme cible pour des neutrinos d'origine cosmique. L'interaction faible d'une neutrino de haute énergie avec une molécule d'eau conduit à une cascade de particules secondaires résultant en l'émission d'une impulsion ultra-sonore par un mécanisme de conversion thermo-acoustique. Ce mécanisme est peu efficace néanmoins le signal généré possède de bonnes propriétés de propagation. Le bruit ambiant marin, ainsi que le bruit propre des céramiques transductrices utilisées pour la détection, restreint la méthodes aux UHE. Par ailleurs la forte directivité du signal implique que les méthodes de localisation, par détection en coincidence sur des détecteurs multiples, sont peu efficaces. Aux energies extrèmes (10^20+ eV) et pour un détecteur unique nous estimons la limite de sensibilité de cette méthode acoustique de l'ordre de E^2*phi=10^6 GeV*cm^-2*sr^-1*s^-1, pour un flux astrophysique phi en 1/E^2.
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Thèse
Cosmologie et astrophysique extra-galactique [astro-ph.CO]. Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2005. Français
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Contributeur : Valentin Niess <>
Soumis le : mardi 20 février 2007 - 19:28:01
Dernière modification le : jeudi 18 janvier 2018 - 01:55:03
Document(s) archivé(s) le : mardi 6 avril 2010 - 22:02:55

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Valentin Niess. Détection acoustique sous-marine de neutrinos de ultra haute énergie dans le cadre de l'experience ANTARES. Cosmologie et astrophysique extra-galactique [astro-ph.CO]. Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2005. Français. 〈tel-00132273〉

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